高中生物《蛋白质工程的崛起》学案1 新人教版选修3

1、蛋白质工程的崛起【学习目标】1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。2.简述蛋白质工程的原理。3.尝试运用逆向思维分析和解决问题。【自主学习】回忆再现中心法则一、蛋白质工程崛起的缘由1引发蛋白质工程崛起的新问题：天然蛋白质的 不能完全满足人类生产和生活的需要。2现有蛋白质不能满足人类需要的几个典型例子（1）干扰素的体外保存具体问题： 解决的措施（2）富含赖氨酸的玉米新品种培育具体问题： 解决的措施二、蛋白质工程的基本原理1蛋白质工程流程2蛋白质工程概念蛋白质工程是指以 作为基础，通过 ，对现有蛋白质 或 ，以满足人类对 的需求。前提：了解蛋白质的 和 。原理： 基因（基因修饰或基因合成）目的：定向

2、或 蛋白质三、蛋白质工程的进展和前景人类蛋白质组计划是继人类基因组计划后，生命科学乃至自然科学领域一项重大的科学命题。2001年国际人类蛋白质组组织宣告成立。2003年该组织正式提出启动了两项重大国际合作行动：一项是由中国科学家牵头执行的“人类肝脏蛋白质组计划”；另一项是以美国科学家牵头执行的“人类蛋白质组计划”，由此拉开了蛋白质组计划的帷幕。【例题分析】1下列属于蛋白质工程应用实例的是：A巨型小鼠 B鼠人嵌合抗体 C多利羊 D结晶牛胰岛素2蛋白质工程的关键技术是 。3提高蛋白质热稳定性的方法有 和 。4（2007山东理综）继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。

3、最近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是。（2）进行基因转移是，通常要将外源基因转入 中，原因是 。（3）通常采用 技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的细胞中特异表达。【巩固练习】1在遗传研究中，常用信使RNA进行基因的克隆（即形成许多完全相同的DNA），这种快速克隆基因的步骤依次是（ ） DNA复制 转录 逆转录 翻译 A、 B、 C、 D、2、蛋白质工程中目前已成功的是（ ）A对胰岛素进行改造，生产速效型药品 B蛋白质工程应用于微电子方

4、面C体外耐保存的干扰素 D用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米3、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（ ） A、单倍体育种 B、杂交育种 C、基因工程育种 D、多倍体育种4、科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白，以下有关该基因工程的叙述，错误的是（ ） A、采用反转录的方法得到的目的基因有内含子 B、基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的 C、马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞 D、用同一种限制酶，分别处理质粒和含目的基因的DNA，可产生黏性末端而形成重组DNA分子5、科学家在基因工程技术中常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，主要原因是（ ） A、繁殖速度快 B、结

5、构简单、操作方便C、遗传物质含量少 D、性状稳定、变异少6、运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是（ ） A、Bt基因的化学成分是蛋白质 B、Bt基因中有菜青虫的遗传物质 C、转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt基因D、转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物7农杆菌转化法转移目的基因进入受体细胞后，目的基因插入的位置是（ ）ATi质粒上 B受体细胞染色体DNA上 CT-

6、DNA D农杆菌的拟核8下列属于抗真菌基因的是（ ） A蛋白质抑制剂基因 B淀粉酶抑制剂基因 C几丁质酶基因 DBt毒蛋白基因9科学家发现将人的干扰素的cDNA在大肠杆菌中进行表达，产生的干扰素的抗病毒活性为 106gml，只相当于天然产品的十分之一，通过基因定点突变将第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果使大肠杆菌中生产的一干扰素的抗病性活性提高到108gml，并且比天然一干扰素的贮存稳定性高很多。此项技术属于( ) A细胞工程 B蛋白质工程 C胚胎工程 D基因工程10（多选）在生物工程中需用到多种工具酶，下列关于生物工程中酶的作用的叙述，正确的（ ）A纤维素酶可用于植物体细胞杂交 B胰蛋白酶

7、可用于动物细胞培养C限制性核酸内切酶只用于提取目的基因 DDNA连接酶可用于DNA片段的拼接11现有长度为1000碱基对（bp）的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoRI酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用KpnI单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子，用EcoRI、KpnI同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是12（07广东）香蕉原产热带地区，是我国南方重要的经济作物之一。广东省冬季常受强寒潮和霜冻影响，对香蕉生长发育影响很大。由香蕉束顶病毒（BBTV，单链环状DNA病毒）引起的香蕉束顶病，对香蕉生产的危害十分严重。

8、当前香蕉栽培品种多为三倍体，由于无性繁殖是香蕉繁育的主要方式，缺少遗传变异性，因此利用基因工程等现代科技手段提高其种质水平，具有重要意义。请根据上述材料，回答下列问题：（1）建立可靠的BBTV检测方法可以监控脱毒香蕉苗的质量，请问可用哪些方法检测病毒的存在?（列举两种方法）（2）在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值，该基因可以从这些鱼的DNA中扩增得到。如何利用afp基因，通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株?在运用转基因香蕉的过程中，在生态安全方面可能会出现什么问题?（列举两点）13在1990年，医生对一位因缺乏腺苷脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷

9、病的美国女孩进行治疗。采用的方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用某种病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。（1）该病治疗运用了基因工程技术，在这个实例中运载体是 ，目的基因是 ，目的基因的受体细胞是 。（2）将转基因白细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常是由于产生了 ，产生这种物质的两个基本步骤是 和 。（3）人的腺苷脱氨酶基因与胰岛素基因相比，其主要差别是 。（4）该病的治疗方法属于基因工程运用中的 。这种治疗方法的原理是 。蛋白质工程的崛起2007-12-24参考答案例题：4（1）显微注射

10、 （2）受精卵（早期胚胎）；受精卵（或早期胚胎）具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞表达 （3）DNA分子杂交 （4）膀胱上皮练习：1B 2A 3C 4A 5A 6C 7B 8C 9B 10ABD 11D12（1）BBTV病毒基因的检测（DNA分子杂交技术）；BBTV病毒蛋白的检测（获得抗血清，利用抗原一抗体的杂交反应，判断病毒是否存在）。（2）将afp基因插入土壤农杆菌的质粒，构建表达载体，通过农杆菌的转化导入香蕉受体细胞，成功转化的香蕉细胞通过组织培养形成植株。生态安全问题包括：外源基因扩散到其他物种（外源基因漂移）；转基因植株扩散影响生态系统的结构和功能；转基因植株扩散对生物多样性的影

11、响；转基因植物残体或分泌物对环境的影响。13（1）某种病毒； 腺苷脱氨酶基因； 白细胞（2）腺苷脱氨酶（抗体）； 转录； 翻译（3）脱氧核苷酸排列顺序不同（遗传信息不同或碱基排列顺序不同）（4）基因治疗； 把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞内从而达到治疗的目的蛋白质工程的崛起2007-12-24参考答案例题：4（1）显微注射 （2）受精卵（早期胚胎）；受精卵（或早期胚胎）具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞表达 （3）DNA分子杂交 （4）膀胱上皮练习：1B 2A 3C 4A 5A 6C 7B 8C 9B 10ABD 11D12（1）BBTV病毒基因的检测（DNA分子杂交技术）；BBTV病毒蛋白的检测（获得抗血清，利用抗原一抗体的杂交反应，判断病毒是否存在）。（2）将afp基因插入土壤农杆菌的质粒，构建表达载体，通过农杆菌的转化导入香蕉受体细胞，成功转化的香蕉细胞通过组织培养形成植株。生态安全问题包括：外源基因扩散到